高速インメモリデータ管理ソフトウェア「Primesoft Server」ご紹介

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1 FUJITSU Software プライムソフトサーバ V1.1 L50 高速インデータ管理ソフトウェア ご紹介 2018 年 5 月富士通株式会社

2 ミッションクリティカルシステムの変化 ビッグデータにより既存のシステムは限界に近づいている ビッグデータを取り扱うシステムが飛躍的に増大 金融取引 クレジット 流通 テレコム e-コマース スマートグリッドなど 様々な業界で システム利用人口 トランザクション処理数が飛躍的に増大 また アルゴリズム取引などの自動取引の普及により 短期間で急激にトランザクション処理件数が増加 ビジネスが 24 時間化し 業務停止が許されない ミッションクリティカルなシステムにおいても フロント業務との接続により 24 時間稼働が必須になってきている 1

3 ミッションクリティカルシステムの課題 時間内に要求が処理できない 従来のデータベースを利用したシステムでは ディスクへの負荷集中により 処理時間が遅延 障害発生時には 業務が停止する 従来のクラスタシステムを利用したシステム切替えでは 分単位の切り替え時間が必要 能力増強に時間がかかる 従来型のシステムのままでは解決が困難 従来システムは大きなマシンで置き換える ( スケールアップ型 ) 能力増強となり 移行に費用と労力が必要 スケールアウト型のシステムに変更するには システムの再設計が必要 2

4 解決策としての マイクロ秒レベルのデータアクセス 秒レベルの切替えによる業務サービス継続 システムの柔軟な拡張 を同時に実現 マイクロ秒レベルの安定した高速データアクセス 現用待機 1 待機 2 ミッションクリティカルシステムに適用できる高水準のデータ保証 アプリケーションの修正なしで柔軟にシステムを拡張 3

5 特長 1: 高速データアクセス マイクロ秒レベルの安定した高速データアクセス すべてのデータ ( メッセージ テーブル ) を上で管理することにより アプリケーションのデータアクセスを高速化 従来のシステム構成 新しいシステム構成 アプリケーション アプリケーション 高速データアクセス メッセージの受け渡し データベース ディスク I/O などの負荷による性能限界あり 処理を分離 必要に応じて非同期で連携 4 データベース 上で全てのデータを管理 複数サーバのを透過的に使用

6 特長 2: データ保証 ミッションクリティカルシステムに適用できる高水準のデータ保証 サーバダウンによるデータ損失のリスクに備え 別サーバへデータ複製 サーバダウン時は秒レベルの切り替えで 業務無停止を実現 データベースと同等のトランザクション制御でデータの一貫性を保証 サーバ #1 現用 サーバ #2 サーバ #3 待機 1 待機 2 ログ ログ ログ アプリケーション 5

7 特長 3: 拡張性 アプリケーションの修正なしで柔軟にシステムを拡張 サーバ追加による限界の無い能力増強を実現 データ格納場所の仮想化により アプリケーションはデータの所在を認識不要 アプリケーション Primesoft のデータ格納域 拡張 サーバ追加 6

8 適用イメージ 1 ビッグデータによる受付ボトルネック解消 課題ビッグデータを取り扱うことにより 受付処理でボトルネックが発生解決フロント処理をイン化し 高速レスポンスを実現適用瞬間的に大量データを扱うシステム ( ネットオークションシステム 投票システム ) 新たな入力手段 ( センサー RFID モバイル端末など ) を活用し定常的に大量のデータを扱うシステム 受付サーバ -1 応答保証サーバ受注処理サーバ Primesoft を利用した高速アクセス Primesoft のデータ管理機構 アプリケーション連携キュー 受付 受注管理アプリケーション アプリケーション既存業務システムやデータ DBサーバアプリケーション 受付サーバ -2 フロント処理追加バックエンド処理高速レスポンス重視非同期での連携 応答 連携キュー 後処理アプリケーション アプリケーション 受付サーバ -n 受注処理サーバ アプリケーション連携キュー 7

9 適用イメージ 2 DB サーバの過負荷処理のオフロード 課題全てのデータ処理の負荷がDBサーバに集中しボトルネックが発生解決アクセスの集中しやすい処理 ( 認証処理など ) をイン処理にオフロード ( 切り出し ) 適用インターネットや携帯サービスの認証処理 受付サーバ -1 認証サーバ アプリケーション オフロード 認証データ 認証ログ処理アプリケーション 認証ログ取得キューオフロードアプリケーション負荷の高い処理をオフロード受付サーバ -2 DBサーバデータベース 受付サーバ -n Primesoft テーブル Primesoft キュー データベースを使用した処理 Primesoftを利用した高速アクセス ( オフロードした処理 ) 従来 データベースを使用していた処理 バッチ処理アプリケーション ストレージ 8

10 機能紹介 9

11 データ管理 特長 1: 高速データアクセス Primesoft テーブル上のデータ格納域にレコードを格納 Primesoftテーブルはカラム ( 列 ) とレコード ( 行 ) からなるデータ構造を持つ データベースと同様 インデックスを利用したレコードの読込みや更新が可能 ( キー値検索 / 更新 キー順検索 キー逆順検索 キー範囲検索 ) アプリケーション テーブルのデータ操作 ( レコード単位 ) トランザクションの確定 ( コミット / ロールバック ) 参照 更新追加 削除 カラム ( 列 ) Primesoft テーブル レコード ( 行 ) 10

12 非同期メッセージ通信 特長 1: 高速データアクセス Primesoft キューアプリケーション間でメッセージの受け渡しを行います 格納されたメッセージは 格納された順に取り出し (FIFOを保証) Primesoftキューのデータ構造は Primesoftテーブルと同様 ( 列と行の構造 ) 格納されたメッセージは Primesoftテーブルとして参照や更新も可能 取り出したメッセージは 取出し後も保持可能 アプリケーション メッセージの送受信 送信 受信参照 更新 Primesoft キュー トランザクションの確定 ( コミット / ロールバック ) 11

13 トランザクション制御 特長 1: 高速データアクセス データベースと同等のトランザクション制御が可能 Primesoft テーブルと Primesoft キューを同一のローカルトランザクションで扱える データ操作で異常が発生した場合 Primesoftがデータの整合性を保証 ( トランザクションを自動でロールバック ) アプリケーション 受信 Primesoft キュー トランザクション メッセージの受信 テーブルのデータ操作 ( レコード単位 ) 更新 ロールバック ( メッセージを受信前の状態に戻す ) Primesoft テーブル 異常 12

14 高信頼機能 特長 2: データ保証 高速データアクセスと耐故障を高次元で両立 別サーバへのデータミラーリングで ディスクレスによる信頼性の低下を補完 サーバ切り替え時の業務サービス継続を秒レベルで実現 サーバ切り替え時のリカバリ処理もディスクI/O 排除したことで高速 アプリケーション サーバ #1( 現用 ) サーバ #2( 待機 1) サーバ #3( 待機 2) メッセージの送受信 Primesoft キュー テーブルのデータ操作 ( レコード単位 ) トランザクションの確定 ( コミット / ロールバック ) 参照 更新追加 削除 Primesoft テーブル ログログログ 13

15 高可用性 特長 2: データ保証 3 種類の切替え はアプリケーションプロセス のインスタンス サーバの階層ごとに故障部位に適した切替えが可能 障害の原因に応じて影響範囲を局所化 切替え時には 他の業務に影響を及ぼさない アプリケーション 3 種類の切替え プロセスの切替え の切替え サーバの切替え 現用 待機 ( アクティブ ) サーバ #1( 現用 ) 待機待機待機待機 ( スタンバイ 1) サーバ #2( 待機 1) ( スタンバイ 2) サーバ #3( 待機 2) 14

16 冗長性の維持 特長 2: データ保証 24 時間アプリケーション無停止で業務運用が可能 業務を継続しながら 冗長性の維持が可能 追加したサーバのデータは が整合性を保証 アプリケーション サーバ #1 現用 サーバ #2 待機 1 サーバ #3 待機 2 障害復旧 / 保守点検 サーバ #1 現用 サーバ #2 サーバ #3 組み込み 待機 1 アプリケーション 15

17 パーティショニング 特長 3: 拡張性 負荷分散 障害耐性と拡張性に優れたデータ格納構造 同一キー値を持つテーブルやキューのデータを同一サーバに配置 一台の物理サーバの搭載を超えて資源を活用 アプリケーションは 論理的な1つのテーブルやキューとして操作 ( アプリケーションからはデータの物理的な格納場所は認識不要 ) アプリケーション アプリケーションからの論理的な見え方 実際のハードウェア上の配置 挿入 サーバ #1 サーバ #2 送信 テーブル A レコード キュー A メッセージ : サーバ #n 16

18 監視機能 安定稼働を補助する複数の監視機構 Systemwalker Service Quality Coordinator による統一された運用監視 ( テーブルやキューの容量監視 キューの滞留監視など ) システム状況を可視化 Systemwalker Service Quality Coordinator との連携によるリアルタイム監視 多角的な性能情報採取性能情報をファイルに蓄積 分析に利用可能な CSV 形式で抽出できる アラーム事象を通知プログラムインターフェースまたは syslog メッセージをトリガーにした 動的なスケールアウト運用の自動化が可能 例 ) キューの滞留監視 キュー滞留数 50 件 40 件 30 件 20 件 10 件 0 件 アラームポイント 業務時間帯 17

19 V1.1L50 における強化ポイント 18

20 仮想化環境への対応 仮想化環境においても高信頼なシステムを構築可能 VMware vsphere Linux 仮想マシン機能 (KVM) に対応 仮想サーバの異常に対してもの機能により自動的に業務継続 Primesoft クライアントノード群 Primesoft サーバノード群 仮想クライアント 仮想サーバ #1 現用 仮想サーバ #2 待機 1 仮想サーバ #3 待機 2 アプリケーションテーブルテーブルテーブル Primesoft Primesoft Primesoft Primesoft 仮想 OS 仮想 OS 仮想 OS 仮想 OS 19

21 同一ノードに集スケールアウ業務集約モデル機能 複数の業務を同一ノード上に集約させることにより サーバリソースの効率利用および独立した業務運用が可能 サーバ OS ミドルウェアの管理コストを1 台のサーバに集約し コスト削減 業務ごとに独立した運用 ( 起動 停止 業務変更 ) が可能 ハイパーバイザが存在しないため仮想化環境と比較して性能オーバーヘッドなし システム 業務 A 業務 B 業務 C システム 業務集約型業務 A 業務 B 約スケールアウト型業務 C トスケールアウト 20

22 Java アプリケーション向け API Java アプリケーションからテーブルへのアクセスが可能 Java アプリケーションにおいても高速かつ安定したレスポンスを実現 開発生産性向上のためのユーティリティが利用可能 コマンドによりPrimesoftテーブル定義からデータクラスを自動生成 データクラスとテーブル間のデータ形式をが自動変換 標準的なJava 開発環境や実行環境が利用可能 Primesoft テーブル定義 Java アプリケーション コマンド 動生成データクラス データ操作 API データクラス 自動変換 高速 安定レスポンス自Primesoft テーブル Primesoft キュー 開発生産性向上 21

23 適用例 22

24 (~2015 年 9 月 ) 23

25 製品情報 24

26 動作環境 の動作プラットフォーム Enterprise Edition V1.1L50 OS サーバ Red Hat Enterprise Linux 7 Red Hat Enterprise Linux 6 (for Intel64) PRIMEQUEST 3000/2000/1000 シリーズ PRIMERGY BX シリーズ ( ブレードサーバ ) PRIMERGY RX シリーズ ( ラック型 ) 関連プロダクト 必須製品 関連製品 PRIMECLUSTER Enterprise Edition Interstage Application Server Enterprise Edition Interstage Application Server Standard-J Edition Systemwalker Centric Manager Enterprise Edition Systemwalker Operation Manager Enterprise Edition Systemwalker Service Quality Coordinator 25

27 システム構成の例 富士通ミドルウェアを適用して 最適なシステム環境を構築 アプリケーションサーバ (Primesoft クライアント ) Interstage Application Server ( クライアント ) *1 Systemwalker Service Quality Coordinator ( エージェント ) データ管理サーバ (Primesoft サーバノード ) Interstage Application Server Systemwalker Service Quality Coordinator ( エージェント ) PRIMECLUSTER Enterprise Edition 導入時の必須プロダクト 冗長構成分 同じ構成で構築 冗長化数は 1~3 で選択可能 統合運用管理サーバ ( 任意 ) Systemwalker Service Quality Coordinator ( マネージャー ) データベースサーバ ( 任意 ) Symfoware Server 必須製品 連携製品 ( 組み合わせ条件あり ) 任意使用製品 ( システムによって選択して使用 ) *1 ( クライアント ) は に同梱されます 26

28 登録商標 Primesoftは 富士通株式会社の日本における登録商標です Interstage Systemwalker PRIMECLUSTER PRIMEQUEST PRIMERGYは 富士通株式会社の登録商標です Linuxは Linus Torvalds 氏の米国およびその他の国における登録商標あるいは商標です Red Hat RPMおよびRed Hatをベースとしたすべての商標とロゴは Red Hat, Inc. の米国およびその他の国における登録商標あるいは商標です VMwareおよびVMwareの製品名は VMware, Inc. の米国および各国での商標または登録商標です その他各種製品名は 各社の製品名称 商標または登録商標です 本資料に記載されているシステム名 製品名等には 必ずしも商標表示 ((R) TM ) を付記していません 27

29 Copyright 2010 FUJITSU LIMITED